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| La resonancia magnética superpotente combinada con la microscopía de hoja de luz produce imágenes impresionantes como esta. Crédito de la imagen: Duke Center for In Vivo Microscopy |
Las imágenes cerebrales acaban de dar un gran paso adelante. Después de décadas de trabajo, los científicos han logrado producir imágenes de resonancia magnética (IRM) del cerebro de un ratón que son 64 millones de veces más nítidas de lo que se puede lograr actualmente. El nivel de detalle sin precedentes de estas imágenes podría ayudarnos a visualizar las condiciones que afectan al cerebro de una forma totalmente nueva.
La primera resonancia magnética se describió hace 50 años, en marzo de 1973. Fue un momento histórico en la historia de la medicina. La resonancia magnética se usa todos los días para ayudar a diagnosticar y evaluar a pacientes con enfermedades en muchas áreas diferentes del cuerpo, pero la técnica se ha convertido casi en sinónimo de investigación de trastornos cerebrales.
La resonancia magnética clínica es innegablemente útil para el diagnóstico de afecciones como los tumores cerebrales, pero solo puede llegar hasta cierto punto. Para poder ver la compleja organización del tejido cerebral con detalles microscópicos, era necesario realizar algunas mejoras importantes.
Las nuevas imágenes, la culminación de décadas de investigación dirigida por un equipo del Centro de Microscopía In Vivo de la Universidad de Duke, son 64 millones de veces más nítidas que las resonancias magnéticas clínicas. Esto se logró mediante el uso de un imán mucho más poderoso dentro del escáner: 9,4 Tesla, en comparación con los 1,5 a 3 Tesla habituales, bobinas de gradiente que son 100 veces más fuertes que las de una máquina de resonancia magnética normal y una gran cantidad de poder de cómputo.
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| Los intrincados circuitos dentro del cerebro se revelan en cortes horizontales. Crédito: Duke Center for In Vivo Microscopy |
Así como una imagen bidimensional se puede dividir en puntos únicos llamados píxeles, las resonancias magnéticas se pueden reducir a sus vóxeles tridimensionales constituyentes. Con la nueva técnica, cada vóxel es 64 millones de veces más pequeño de lo que hemos visto antes, midiendo solo 5 micrómetros.
Es un poco como comparar los gráficos de 8 bits del clásico Super Mario Bros. de Nintendo Entertainment System de 1985 con la animación por computadora de la película Super Mario Bros. de 2023.
Los autores del estudio probaron la nueva técnica en el cerebro de un ratón. Después de que se completó la resonancia magnética, también se tomaron imágenes del tejido utilizando un método complementario llamado microscopía de hoja de luz. La superposición de estas dos imágenes ha permitido al equipo visualizar el cableado interno y las conexiones dentro del cerebro con un detalle glorioso y con los colores del arcoíris.
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| Deleita tus ojos con este detalle incomparable. Crédito: Duke Center for In Vivo Microscopy |
Pero las imágenes no solo se ven increíbles. Ser capaz de ver el tejido cerebral de esta manera tiene el potencial de revolucionar la forma en que estudiamos el sistema nervioso central. Un ejemplo que los autores destacan es la investigación sobre el envejecimiento.
“Es algo que realmente está permitiendo. Podemos comenzar a observar las enfermedades neurodegenerativas de una manera completamente diferente”, dijo el autor principal, G. Allen Johnson, en un comunicado.
Hasta ahora, un conjunto de imágenes ha documentado cambios en la conectividad en el cerebro a medida que el ratón envejece, mapeando cómo algunas regiones cambian más que otras. Otro conjunto de imágenes, tomadas en un modelo de ratón con enfermedad de Alzheimer, ilustra la ruptura de las redes neuronales.
Si la intervención médica puede ayudar a los animales a vivir más tiempo, explicó Johnson, tener acceso a imágenes tan detalladas nos ayudará a explorar si el cerebro puede continuar apoyando al cuerpo que envejece.
"Entonces, la pregunta es, ¿su cerebro sigue intacto durante esta vida extendida? ¿Todavía podrían hacer crucigramas? ¿Serán capaces de hacer Sudoku aunque vivan un 25 por ciento más? Y ahora tenemos la capacidad de Míralo. Y mientras lo hacemos, podemos traducir eso directamente a la condición humana".
El estudio se publica en Actas de la Academia Nacional de Ciencias.